La nutrición es un proceso complejo, en el cual el ser vivo toma materia del medio y la utiliza para su propio beneficio, transformando esta materia y




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3.1. TIPOS DE SISTEMAS DE TRANSPORTE

Los Poríferos y Cnidarios pueden utilizan su cavidad interior como sistema de distribución. Además, las células exteriores intercambian sustancias con el agua. Los Platelmintos transportan las sustancias por difusión, de célula a célula.

Los animales con sistema de transporte interno utilizan un líquido circulante que puede transitar por un sistema circulatorio abierto o cerrado. Destaca la complejidad del sistema circulatorio en los vertebrados.

Sistema circulatorio abierto

Lo observamos en artrópodos y moluscos (excepto cefalópodos). El medio circulante no transita siempre encauzado. Existen zonas entre los tejidos donde se acumula el líquido, llamado hemolinfa,. El conjunto de zonas donde se extravasa la hemolinfa se denomina hemocele. El corazón impulsor de la hemolinfa está abierto al hemocele por unos orificios denominados ostiolos. Este corazón presenta una forma tubular y se dispone en la zona dorsal del animal.

Sistema circulatorio cerrado: en este modelo de sistema circulatorio el medio circulante, llamado sangre, pasa siempre a través de vasos sanguíneos. Se presenta en anélidos, cefalópodos y vertebrados. En anélidos el corazón es tubular y se encuentra en la zona dorsal del animal.

En vertebrados, el sistema circulatorio alcanza diversos grados de complejidad, según el nivel de evolución que presente el animal. El sistema circulatorio puede ser simple o doble, con una circulación incompleta o completa.

  • Circulación simple: aparece en peces. En esta circulación la sangre sólo pasa una vez por el corazón en cada vuelta. El corazón es tubular y muestra un seno venoso que recoge la sangre, una aurícula y un ventrículo impulsor. La sangre viene de las venas del cuerpo cargada de CO2 hacia el corazón. El ventrículo impulsa la sangre hacia las branquias, donde se oxigena y circula por arterias para repartirse por el cuerpo. El retorno de la sangre al corazón se realiza mediante venas.



  • Circulación doble: la sangre pasa dos veces por el corazón por cada vuelta del circuito. Se encuentra en vertebrados terrestres. El recorrido se realiza desde el corazón, saliendo por el ventrículo izquierdo, a los tejidos del cuerpo, para volver a ingresar en el corazón por la aurícula derecha. Esta circulación se denomina circulación mayor. El circuito continúa desde el ventrículo derecho a los pulmones, para volver otra vez al corazón por la aurícula izquierda. Esta circulación es la circulación menor. Este segundo circuito puede tener una oxigenación incompleta de sangre, en anfibios y reptiles, o completa en aves y mamíferos.

  • Anfibios: el corazón en renacuajos funciona como el corazón de un pez. En anfibios adultos está tabicado, formando tres cavidades, dos aurículas y un ventrículo. La sangre proviene de los tejidos llena de CO2 y entra en el corazón por la aurícula derecha. Pasa al ventrículo y se expulsa fuera del corazón. La sangre que va a los pulmones se oxigena y vuelve por las arterias pulmonares de nuevo al corazón, entrando por la aurícula izquierda. En el único ventrículo se produce la mezcla de sangre oxigenada y carboxilada, por lo que el sistema es poco eficaz, al bombear sangre oxigenada a los pulmones y sangre carboxilada a las células del cuerpo.

  • Reptiles: tienen también una circulación doble e incompleta, semejante a los anfibios. Sin embargo, el ventrículo está parcialmente dividido, con lo que la mezcla de sangre oxigenada y carboxilada es menor y la eficacia del corazón es mayor. Los cocodrilos poseen un corazón con ventrículos divididos por un tabique completo, igual que aves y mamíferos

  • Aves y Mamíferos: Poseen una circulación doble y completa. La sangre entra carboxilada en el corazón por la aurícula derecha y atraviesa la válvula tricúspide para entrar en el ventrículo derecho. Emerge del corazón por las arterias pulmonares hacia los pulmones, donde se oxigena y vuelve al corazón por las venas pulmonares. Entra por la aurícula izquierda y atraviesa la válvula mitral para entrar en el ventrículo izquierdo. Sale del corazón hacia los tejidos corporales transportando el oxígeno necesario para el funcionamiento aerobio de las células. El dióxido de carbono es vertido a la sangre y vuelve por las venas hacia el corazón, para entrar de nuevo, por la aurícula derecha.



3.2. EL APARATO CIRCULATORIO EN HUMANOS

Los seres humanos tenemos un sistema circulatorio cerrado, con un corazón situado en la cavidad torácica, entre los pulmones, y protegido por las costillas.

Consta de dos aurículas y dos ventrículos. Los ventrículos presentan paredes más gruesas que las aurículas y, a su vez, el ventrículo izquierdo es de paredes más gruesas que el derecho.

La aurícula izquierda está comunicada con el ventrículo izquierdo a través de la válvula mitral o bicúspide, y la aurícula derecha se comunica con el ventrículo derecho por medio de la válvula tricúspide. No hay conexión interauricular ni interventricular.

La sangre entra en el corazón por venas que desembocan en las aurículas y sale desde los ventrículos por arterias.

Las venas llevan sangre no oxigenada a excepción de las venas pulmonares que regresan de los pulmones al corazón con sangre oxigenada

Las arterias llevan sangre oxigenada a excepción de la arteria pulmonar que llega a los pulmones con sangre no oxigenada recogida de todo el cuerpo.

A la aurícula derecha llegan las dos venas cavas (la superior y la inferior), mientras que a la aurícula izquierda llegan las cuatro venas pulmonares. Del ventrículo derecho parte la arteria pulmonar y del izquierdo la arteria aorta. La llegada de sangre al corazón por las venas se efectúa continuamente y sin impedimento, pues estas venas se abren libremente en la pared cardíaca. En cambio la salida de sangre de los dos ventrículos a las arterias está regulada por las válvulas sigmoideas, que se abren únicamente cuando la sangre ventricular alcanza cierta presión como consecuencia de la contracción de la pared del ventrículo.

Fisiología del corazón

1.- Sístole auricular: Cuando las aurículas están llenas de sangre, se contraen los músculos de las aurículas, las válvulas mitral y tricúspide se abren y la sangre pasa a los ventrículos. La sangre no retrocede hacia las venas pues los orificios de estas se estrechan al contraerse las aurículas, y los ventrículos en diástole provocan su aspiración.

2.- Sístole ventricular: A cotinuación de la sístole auricular, los ventrículos se contraen, lo cual provoca un aumento de la presión sanguínea. Al intentar retroceder, el empuje de la sangre cierra las válvulas auriculoventriculares, por la cual la sangre sale por la arteria aorta (la del ventrículo izquierdo) y por la arteria pulmonar (la del ventrículo derecho). El vaciamiento del corazón se ve facilitado al abrirse las válvulas sigmoideas o semilunares de las arterias.

3.- Diástole general: Después de vaciarse los ventrículos se distienden, momento en el cual todo el corazón se halla relajado hasta que la sangre, que entonces va llenando las aurículas, efectúa una presión adecuada sobre las vávulas auriculoventriculares.

La sangre de las arterias no retrocede al corazón porque se lo impiden las válvulas sigmoideas.

El ritmo cardíaco

El corazón late unas 72 veces por minuto, aunque esta velocidad varía según la actividad que se esté desarrollando y según el tipo de individuo. El ritmo cardiaco lo marca un marcapasos formado por:

  • Nódulo senoauricular: produce el impulso inicial del ritmo cardiaco. Se encuentra en la pared de la aurícula derecha. Sus fibras tienen una capacidad de excitación mayor que las del resto del corazón. Por ello controlan el ritmo cardiaco.

  • Fibras internodales: son fibras que unen un nódulo con el siguiente y expanden el impulso generado por el seno auricular.

  • Nódulo auriculoventricular: lugar donde el impulso se retrasa antes de excitar la contracción ventricular (0,11s). Se encuentra en el septo que separa la aurícula derecha del ventrículo derecho. Provoca que los ventrículos se contraigan poco después de haberse contraído las aurículas.

  • Fascículo de His y fibras de Purkinje: son fibras que se encuentran en el septo ventricular y estimulan la contracción conjunta de todas las células musculares que forman los ventrículos.

Movimiento cardiaco

El movimiento cardiaco consiste en una fase de sístole y una fase de diástole. La sístole es la contracción y la diástole la relajación.

Se produce una sístole auricular y una sístole ventricular. Esto es debido al retraso que origina el nódulo auriculoventricular.

Se genera una diástole auricular y una diástole ventricular. La relajación de las aurículas posibilita su llenado de sangre, que viene de las venas. La diástole ventricular permite el llenado de los ventrículos por la sangre que viene de las aurículas en contracción.

El movimiento cardiaco es modificado por el bulbo raquídeo en función de las necesidades energéticas de los tejidos.



4. EL APARATO EXCRETOR

En el metabolismo celular se forma una serie de sustancias que deben ser expulsadas del organismo, pues algunas de ellas son muy tóxicas, como los desechos nitrogenados. Otras no lo son, pero pueden suponer un problema para el animal, dependiendo su hábitat, como son las sales minerales para animales acuáticos. Muchos desechos metabólicos se expulsan a través de la piel, incluso en animales muy evolucionados. Sin embargo, aparecen estructuras especializadas en la filtración del medio interno que, además de expulsar sustancias tóxicas, controlan los parámetros de agua, sales minerales y nutrientes en el interior del animal.

La expulsión de nitrógeno pede realizarse mediante distintas formas moleculares, como son el amoniaco, la urea o el ácido úrico.

  • La expulsión en forma de amoniaco implica la posibilidad de capturar abundante cantidad de agua de manera constante, puesto que el amoniaco debe ser expulsado inmediatamente y disuelto en agua. Si esto no fuera así, el animal moriría. Por ello, los animales que expulsan amoniaco como producto de deshecho nitrogenado son animales que viven en agua, como los peces osteictios.

  • Los tiburones y las rayas, anfibios en fase adulta, tortugas y mamíferos expulsan urea como producto nitrogenado de desecho. Estos animales reciben el nombre de ureotélicos. Esta sustancia, pese a ser tóxica, puede ser almacenada en el interior del animal siempre que esté disuelta en abundante agua.

  • Animales que necesitan restringir la pérdida de agua, como insectos o reptiles, o que no pueden acumular grandes cantidades de agua debido a su modo de vida, como las aves, expulsan ácido úrico como sustancia nitrogenada de desecho. Estos animales reciben el nombre de uricotélicos. Esta sustancia se expulsa en forma sólida y no produce pérdida de agua.

4.1. SISTEMAS EXCRETORES EN INVERTEBRADOS

Los animales diblásticos eliminan las sustancias nitrogenadas por difusión. Este sistema también es seguido por animales triblásticos simples. Sin embargo, es más habitual la presencia de estructuras específicas que cumplen esa función. Podemos encontrar protonefridios, metanefridios, tubos de Malpighi, glándulas verdes y glándulas coxales.

Protonefridios

Son estructuras sencillas que aparecen en acelomados o pseudocelomados. Hay dos tipos de protonefridios:

  • Células flamígeras: son células grandes con cilios. Conectan unas células del interior del cuerpo con el exterior mediante un pequeño conducto. Los productos nitrogenados pasan de una célula a otra, hasta llegar a la célula flamígera que lo expulsa al exterior, gracias a la corriente que crea el movimiento de los cilios.

  • Solenocitos: son células grandes, flageladas, con un collarete. Se asocian unas células con otras formando una cámara a la que se expulsan las sustancias nitrogenadas, que salen al exterior, gracias a la acción de los flagelos.

Metanefridios

Aparece en anélidos, moluscos y algunos artrópodos. Son tubos enrollados, con dos aberturas. Un extremo es el nefrostoma, que está en contacto con la cavidad celómica y extrae de ésta todo tipo de sustancias. En el tubo del metanefridio, llamado nefroducto, se produce la reabsorción de los compuestos útiles para el animal. Las sustancias tóxicas se expulsan al exterior a través del nefroporo.

Tubos de Malpighi (o Malpigio)

Esta estructura aparece en insectos. Son túbulos con un extremo cerrado y otro abierto al tramo final del intestino del animal. Capta sustancias de la cavidad interna y las expulsa al intestino. En esta zona se reabsorben las sustancias útiles y se expulsan al exterior los desechos nitrogenados

Glándulas verdes (o antenales)

Aparecen en crustáceos. Se encuentran situadas debajo de las antenas. Están formadas por un saco que recoge los compuestos tóxicos, un largo tubo que termina en la vejiga, que es una zona ensanchada donde se acumulan las sustancias nitrogenadas, que se expulsan a través del nefridioporo.

Glándulas coxales

Son estructuras similares a las glándulas verdes de crustáceos, que aparecen en arácnidos. Se encuentran al lado de las coxas, que son los primeros artejos de las patas



4.2. LA EXCRECIÓN EN VERTEBRADOS

Muchas estructuras corporales pueden cumplir la función de excreción de sustancias tóxicas. Entre ellas, cabe citar la piel, que mediante las glándulas exocrinas puede verter disueltas sustancias al exterior. También, el aparato respiratorio, además de expulsar CO2, residuo metabólico de la actividad celular, vierte, disperso en la humedad del aire, otras sustancias que el organismo no desea.

Sin embargo, los vertebrados poseen órganos específicos para la eliminación de sustancias nitrogenadas. Además, asociada con esta función, igual que en otros animales, el sistema excretor mantiene constantes en el medio interno los niveles de ciertas sustancias esenciales para la vida. Los órganos encargados de llevar a cabo estas funciones son los riñones. Son órganos pares, formados por túbulos renales. Existen tres tipos de estructuras filtradoras:
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